论四个基本物理定律的内在联系与统一的物质基础（简要版）
作者：朱林（大庆油田有限责任公司） 朱旭阳（英国桑德兰大学）
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摘要：通过综合分析，提出了本底引力子辐射新概念和物质粒子质量时变关系，由此阐释了哈勃定律、爱因斯坦—德布罗意关系、牛顿第二定律和万有引力定律这四个基本物理定律的内在联系与统一的物质基础，揭示了物质粒子的波动性、惯性、时间之矢和空间本底以及引力场的共同起源，给出实物与引力场的内在联系，统一解决了宇宙膨胀及加速膨胀与星系旋转曲线等疑难，所作出不同方面的一系列推测得到许多检验证据的支持。
关键词：爱因斯坦—德布罗意关系 牛顿第二定律 万有引力定律 哈勃定律
在物理学中，至今仍有一些重大的基本问题未能完全解决。例如，物质粒子为何具有波动性？惯性的起源是什么？时间之矢是如何形成的？空间本底由什么所构成？实物与其引力场有怎样的内在联系？究竟是什么原因导致了宇宙膨胀和加速膨胀以及星系旋转曲线疑难？综合分析这些基本问题，似乎存在一个深层作用规律有待破解发现。
物质世界以其各种规律性呈现着内在的和谐与统一，每一层次的规律决定于深一层次的规律。爱因斯坦—德布罗意关系E=Mc2=hν与p=MV=h/l、牛顿第二定律F=dP/dt、万有引力定律F=GMm/r2和哈勃定律V=Hor，这四个基本物理定律分别处于微观、宏观和宇观的核心地位，包含了质量、能量、时间、空间和引力与惯性这些基本的具有普遍意义的概念。通过提出本底引力子辐射新概念和物质粒子质量时变关系，以此探讨这四个基本物理定律的内在联系与统一的物质基础，似乎能够发现物质粒子的波动性、惯性、时间之矢和空间本底以及引力场的共同起源，阐明实物与引力场的内在联系，统一解决宇宙膨胀及加速膨胀与星系旋转曲线等疑难。
关于本底引力子的猜想和质量随时间的变化，国内外也曾有过一些讨论[1-6]。K.Stanjukovich从爱因斯坦引力场方程出发并同量子理论类比，以本底引力子频率等同于哈勃常数，推测本底引力子能量约为10–51焦耳。S.Malin把宇宙膨胀与物质静质量变化联系起来，提出随着宇宙膨胀，静质量约按10–10/年的比率而减小。P.Dirac提出大数假说，推测引力常数可能反比于宇宙时标，原子尺度等微观量也可能随着宇宙膨胀而发生相应变化。凌君彦根据地心引力常数GM逐年下降的测量结果，经过拟合分析，假定引力常数G不变，得出地球质量M约按10–10/年的比率而减小。
1、 哈勃定律与质量时变关系
通常把哈勃定律V=Hor视为宇宙空间膨胀的观测证据，那么若按宇宙空间膨胀分析，星系的引力场及相应能量密度应该是不断稀释减弱的，这似乎反衬星系的引力质量随时间减小。从宇宙加速膨胀考虑，星系之间的加速分离或许预示着星系的惯性质量随时间减小。由物体与其引力场不可分离和物体运动或质量变动伴随其引力场强度变化及以有限速度持续传播且难以屏蔽来判断，引力场可能为动态辐射场。三百多年前，牛顿曾猜想过引力可能是从物体质量中发射“精气”弥漫在空间中而产生的，其强度与距离平方成反比。爱因斯坦在1916年指出，由于电子在原子内部的运动，原子也将辐射引力能。1918年，爱因斯坦推测引力波的四极辐射会要求物体由于热骚动而失去能量。
综合上述分析，我们假设物质粒子因不断地辐射本底引力子产生引力场而导致物质粒子自身质量M和相应能量E (E=Mc2)随时间衰减，其衰减规律在物理学中通常可表示为
dM=－kMdt （1）
dE =－kEdt （2）
在(1)、(2)式描述的质量(能量)时变关系中，物质粒子质量损失dM和相应能量损失dE分别与物质粒子质量M和相应能量E成正比，与时间间隔dt成正比，k为物质粒子质量(能量)时变常数。
引力是宇宙星系间起决定性的作用力。在相对稳态情况下，若星系的质量M或m按(1)式随时间衰减，则星系之间的引力就会随时间减小，这将导致星系间的距离发生变化。根据万有引力定律F=GMm/r2，推得质量时变与引力减小的关系为
dF/dt=(dF/dM)dM/dt (dF/dm)dm/dt=－2kF （3）
再通过r2=GMm/F，推得引力减小与星系间距发生变化的关系为
dr/dF=－r/2F （4）
从而推得质量时变引力减小导致星系退移，其退移速度为
dr/dt=(dr/dF)(dF/dt)=kr （5）
(5)式表明，星系的退移速度与星系间的距离成正比，这恰同哈勃定律V=Hor，对比得
k=Ho （6）
这说明质量(能量)时变常数等同哈勃常数。质量(能量)时变关系及其相应的积分具体为
dM=－HoMdt （7）
dE=－HoEdt （8）
M=Moe–Hot （9）
E=Eoe–Hot （10）
星系间距时变关系及相应的积分为
dr=Hordt （11）
r=roeHot （12）
(9)、(10)和(12)式中，Mo、Eo、ro分别是计时开始t=0时相应的物理量。
由(12)式，推得星系从间距ro退移至r需要的时间为
t=(1/Ho)ln(r/ro) （13）
对(12)式求时间的二次导数，确定其蕴含的加速度为
a=d2r/dt2=Ho2r=HoV （14）
根据(14)式，哈勃半径ru=c/Ho下，宇宙膨胀的加速度则为
au=Hoc （15）
结合(9)式和(12)式及(7)式，可以得到以下两个关系式：
Mr=Moro=const （16）
dr/rdt=－dM/Mdt=Ho （17）
(17)式表明，星系间距扩张的相对变化率等于星系质量衰减的相对变化率。
2、爱因斯坦—德布罗意关系与本底引力子辐射
爱因斯坦—德布罗意关系E=Mc2=hν、p=MV=h/l，涉及质量M和能量E与频率ν(时间)关系，质量M和动量p与波长l(空间)关系，表明任何物质粒子都和一个振荡即周期性因素相关联。若用振荡周期τ替代ν，则有τ=1/ν=h/Mc2、Eτ=h；物质粒子与其所产生的构成引力场的本底引力子关系，可以通过本底引力子能量ε与本底引力子频率νo表示出来，即
ε=hνo=νoEτ （18）
根据(18)式，对应的本底引力子质量μ=ε/c2的关系式为
μ=νoMτ （19）
这样便把与物质粒子质量M和能量E相关联的振荡同物质粒子可能产生的本底引力辐射联系起来，预示着物质粒子的振荡周期τ和频率ν同本底引力子辐射相伴[9]。
设表征振荡过程的持续性参量—时间间隔为
dt=nτ （20）
其中n是与物质粒子的能量和质量相关联的振荡次数或同步辐射出的本底引力子数。结合(18)式和(20)式，有
nε=νoEdt （21）
物质粒子在dt时间间隔因辐射本底引力子而损失的能量可以表示为－dE=nε，代入(21)式得
dE=－νoEdt （22）
与(22)式相应的质量时变关系则为
dM=－νoMdt （23）
将(23)、(22)式分别与(7) 、(8)式对比，得到
νo=Ho （24）
这表明本底引力子频率亦等同哈勃常数。本底引力子的能量和相应质量则具体表示为
ε=hHo （25）
μ=hHo/c2 （26）
由物质粒子的本底引力子辐射及其质量(能量)时变关系可揭示康普顿波长λc的物理根源，即
λc=h/Mc=ε/(HoMc)=ε/(－cdM/dt)=ε/(μc/τ) （27）
其中，μc是本底引力子的动量、c是光速。(27)式表明，物质粒子的康普顿波长λc，是与物质粒子的本底引力子辐射力－cdM/dt相关联的波动力程即波包大小，物质粒子在振荡周期τ和波动力程λc中以光速c辐射出一个能量为ε=hHo的本底引力子，且有λcν=ε/μc=c
物质粒子给予辐射本底引力子的作用强度或加速度为
a′=c/τ=Mc3/h （28）
物质粒子辐射本底引力子的作用力为
f′=μa′=μc/τ=μMc3/h=HoMc=－cdM/dt （29）
辐射本底引力子的反作用力导致物质粒子的加速度为
an=－f′/M=cdM/Mdt=－Hoc （30）
由此看来，在物质粒子不断地辐射本底引力子的情况下，物质粒子将处于不停的振荡状态。
在物质粒子的本底引力子辐射及其质量时变中，当物质粒子裹挟其波包以速度V定向运动时，自然伴随一种附加波动力－VdM/dt，以致其辐射出一个本底引力子的波动力程为
λ=ε/(－VdM/dt)=ε/(HoMV)=λcc/V=h/MV=h/p （31）
这些反映了物质粒子本底引力子辐射与物质粒子振荡频率和波长的形成机制，进一步给出了物质粒子质量(能量)时变关系及其理论基础。
考虑到物质粒子在其任一空间基元中辐射本底引力子的作用强度a′与空间基元球面面积So的乘积为a′So，当物质粒子生成的引力场呈动态辐射球状广延扩展至半径r时，空间分布的辐射本底引力子作用强度为
g′=a′So/4πr2 （32）
把(28)式代入(32)式，得
g′=(Soc3/4πh)M/r2 （33）
将(33)式与牛顿引力场强度g=GM/r2对比，若令Soc3/4πh=G，则求得空间基元球面面积So为
So=4πhG/c3 （34）
进而给出空间基元半径Lp=(So/4π)1/2=(hG/c3)1/2，恰是普朗克长度，g′则为牛顿引力场强度。
3、理论成果与推测及检验证据
1）1996年，我们提出了物体自身质量时变的引力理论，指出在相对稳态情况下，天体系统共同遵循的自然膨胀演化模式为r=roeHot，所蕴含的加速度dV/dt=HoV=Ho2r，哈勃半径下宇宙膨胀的加速度Hoc≈10–10米/秒2，对于质量为M的星系，相当于受到推力或斥力F=MdV/dt=HoMV的作用，该力来源于运动星系自身质量随时间的衰减，即F=－VdM/dt=HoMV，这些均都满足由质量时变dM/dt=－HoM下的万有引力定律F=GMm/r2或径向动量守恒dP/dt=MdV/dt VdM/dt=0所推导出的哈勃定律V=Hor；1998年，天文观测发现宇宙在加速膨胀，dV/dt>0，宇宙膨胀加速度的量级约10–10米/秒2。
2）指出了星系间距扩张及宇宙膨胀是质量时变的自然结果，星系退移速度和退移加速度与星系质量大小和引力大小无关，宇宙在其各个不同区域及方向上的膨胀具有一致性。这与实际观测到的宇宙空间具有平直性、宇宙以临界速度膨胀、宇宙在其各个不同区域及方向上的膨胀速度的差异恰好为零相符合。
3）揭示了物质粒子内在的周期性因素同本底引力子辐射相伴，给出了质量(能量)时变关系的理论基础，说明了本底引力子辐射与粒子频率和康普顿波长的形成机制，解释了单粒子双缝干涉实验，所推导出的运动粒子辐射本底引力子的波动力程与德布罗意物质波的波长相符。
4）在揭示德布罗意物质波自然本质的基础上，给出了惯性根源和牛顿第二定律的微观机理，使原来认为与牛顿运动定律不相容的物质粒子的波动性成为牛顿运动定律的根基。
5）推得本底引力子辐射速度为光速c，本底引力子即是空间本底量子，引力场形成动量空间或矢量空间，场结构是一种空间结构，物质粒子及其引力场与空间本底具有同一性，反映了物质的内在统一性，并且与一些初步尝试观测到引力场的传播速度为光速c相符。
6）推得总体上按球状对称分布的物质粒子辐射本底引力子的作用强度为牛顿引力场强度，所给出的空间基元半径恰是普朗克长度。
7）根据质量(能量)时变关系，推导出物质粒子总体上以球面对称形式辐射出的本底引力子能量密度与物质粒子的引力场强度相对应，其对应系数恰为基本物理常数组合4πG/Hoc，揭示了万有引力和宇宙膨胀及加速膨胀均根源于质量时变，推导出万有引力定律。
8）推得本底引力子能量hHo与核力所交换的π介子固有能之比的数量级约为10–40，约等于引力作用强度与核力作用强度之比。
9）推测天体系统还将受到自身辐射引力场的反作用，辐射引力场反作用强度Hoc与哈勃半径下宇宙膨胀的加速度相等，与先锋号宇宙飞船显露的异常加速度相近，由此给出的Vθ~r关系即星系的旋转曲线与大量星系的观测结果基本符合。
10）取Ho=0.883×10–10/年，代入r=roeHot，推测36亿年前地球处于金星现在轨道位置，48亿年前火星处于地球现在轨道附近，这与火星陨石等研究推断地球上的生命始于火星构成相互支持。还推测目前地球与太阳的距离每年增加13.2米，基于雷达与高精度激光器观测及日全食历史数据分析等，发现确有类似的趋向，由不同方面观测估计，给出地日间距每年增大的数值分别是：15厘米、15米[13]、22.6米，平均值约12.6米。
11）把地月间距3.84× 108米代入r=roeHot，可计算出目前地月间距每年增加3.4厘米。这与美国和法国科学家用二十多年时间通过激光测距测得地月间距每年增加3~4厘米的结果相符合。还计算出月球近地点和远地点之间的距离差每年增加0.4厘米，经长期观测发现，该距离差每年增加约0.6厘米。
12）计算出寒武纪地球半径约为现值的95％，其结果与相应时期古地磁极分散度基本对应。
13）可推定20亿年前元古代初期，地球半径只有现值的84％，据此可以对古陆作较完整的立体拼合。推断25亿年前太古代末期，地球半径约为现值的81％，基本符合与古陆在半径缩小的球面上曲率变化的计算机模拟检验结果。
14）计算出现今地球半径为46亿年前初始半径的1.5倍，相应于地球增大的面积为目前地球表面积的56%，大约与目前洋壳面积相符，说明洋壳是地球膨胀的结果，这也同科学家根据记录到的各大洋边界扩展推断地球形成到现在其半径逐渐增长的总量为现值的1/3相符合。
15）计算出地球半径46亿年来平均增长率为0.46毫米/年，目前总体上地球半径的增长率为0.56毫米/年。该值同L.Egyed根据古地理图显生宙面积的扩大得出的地球半径以0.5毫米/年的速率增大[14]相符合。
16）推测到月球公转周期每年增加4.2×10–4秒，该值同T.C.Vanflanden根据十几年月掩星的观测发现月球公转周期以(2.22±0.35)×10–10/年的比率增长基本相符，当时认为其可能源于引力常数G以(0.9±0.4)×10–10/年的比率而减小[15、16]。
17）计算出地球自转周期的长期变化为每十万年日增长1.5秒。该值同地球自转周期长期变化每十万年日增长1~2秒的实际结果相符；地球上的一天在逐渐地延长，科学家从4亿年前的珊瑚化石中推断出当时地球每年大约有400天。
18）1996年，我们预测了反映星系退移的光谱线红移量Z将随着时间的推移而逐渐增大：Z=ZoeHot，这可以通过长期精密观测所选定的同一星系光谱线的红移量随时间的变化加以检验。据悉，目前国内外正着手联合开展研究观测星系红移随时间的变化。
作者：朱林（大庆油田有限责任公司） 朱旭阳（英国桑德兰大学）
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新十年成果巡礼（129）2015创新报告会（4） 64-[1**********]9学术动态 1002896548
2015-01-03 p.25766-25718北京相对论研究联谊会学术委员会 张志杰纪念室主办 主编吴水清
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作者：朱林（大庆油田有限责任公司） 朱旭阳（英国桑德兰大学）
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摘要：通过综合分析，提出了本底引力子辐射新概念和物质粒子质量时变关系，由此阐释了哈勃定律、爱因斯坦—德布罗意关系、牛顿第二定律和万有引力定律这四个基本物理定律的内在联系与统一的物质基础，揭示了物质粒子的波动性、惯性、时间之矢和空间本底以及引力场的共同起源，给出实物与引力场的内在联系，统一解决了宇宙膨胀及加速膨胀与星系旋转曲线等疑难，所作出不同方面的一系列推测得到许多检验证据的支持。
关键词：爱因斯坦—德布罗意关系 牛顿第二定律 万有引力定律 哈勃定律
在物理学中，至今仍有一些重大的基本问题未能完全解决。例如，物质粒子为何具有波动性？惯性的起源是什么？时间之矢是如何形成的？空间本底由什么所构成？实物与其引力场有怎样的内在联系？究竟是什么原因导致了宇宙膨胀和加速膨胀以及星系旋转曲线疑难？综合分析这些基本问题，似乎存在一个深层作用规律有待破解发现。
物质世界以其各种规律性呈现着内在的和谐与统一，每一层次的规律决定于深一层次的规律。爱因斯坦—德布罗意关系E=Mc2=hν与p=MV=h/l、牛顿第二定律F=dP/dt、万有引力定律F=GMm/r2和哈勃定律V=Hor，这四个基本物理定律分别处于微观、宏观和宇观的核心地位，包含了质量、能量、时间、空间和引力与惯性这些基本的具有普遍意义的概念。通过提出本底引力子辐射新概念和物质粒子质量时变关系，以此探讨这四个基本物理定律的内在联系与统一的物质基础，似乎能够发现物质粒子的波动性、惯性、时间之矢和空间本底以及引力场的共同起源，阐明实物与引力场的内在联系，统一解决宇宙膨胀及加速膨胀与星系旋转曲线等疑难。
关于本底引力子的猜想和质量随时间的变化，国内外也曾有过一些讨论[1-6]。K.Stanjukovich从爱因斯坦引力场方程出发并同量子理论类比，以本底引力子频率等同于哈勃常数，推测本底引力子能量约为10–51焦耳。S.Malin把宇宙膨胀与物质静质量变化联系起来，提出随着宇宙膨胀，静质量约按10–10/年的比率而减小。P.Dirac提出大数假说，推测引力常数可能反比于宇宙时标，原子尺度等微观量也可能随着宇宙膨胀而发生相应变化。凌君彦根据地心引力常数GM逐年下降的测量结果，经过拟合分析，假定引力常数G不变，得出地球质量M约按10–10/年的比率而减小。
1、 哈勃定律与质量时变关系
通常把哈勃定律V=Hor视为宇宙空间膨胀的观测证据，那么若按宇宙空间膨胀分析，星系的引力场及相应能量密度应该是不断稀释减弱的，这似乎反衬星系的引力质量随时间减小。从宇宙加速膨胀考虑，星系之间的加速分离或许预示着星系的惯性质量随时间减小。由物体与其引力场不可分离和物体运动或质量变动伴随其引力场强度变化及以有限速度持续传播且难以屏蔽来判断，引力场可能为动态辐射场。三百多年前，牛顿曾猜想过引力可能是从物体质量中发射“精气”弥漫在空间中而产生的，其强度与距离平方成反比。爱因斯坦在1916年指出，由于电子在原子内部的运动，原子也将辐射引力能。1918年，爱因斯坦推测引力波的四极辐射会要求物体由于热骚动而失去能量。
综合上述分析，我们假设物质粒子因不断地辐射本底引力子产生引力场而导致物质粒子自身质量M和相应能量E (E=Mc2)随时间衰减，其衰减规律在物理学中通常可表示为
dM=－kMdt （1）
dE =－kEdt （2）
在(1)、(2)式描述的质量(能量)时变关系中，物质粒子质量损失dM和相应能量损失dE分别与物质粒子质量M和相应能量E成正比，与时间间隔dt成正比，k为物质粒子质量(能量)时变常数。
引力是宇宙星系间起决定性的作用力。在相对稳态情况下，若星系的质量M或m按(1)式随时间衰减，则星系之间的引力就会随时间减小，这将导致星系间的距离发生变化。根据万有引力定律F=GMm/r2，推得质量时变与引力减小的关系为
dF/dt=(dF/dM)dM/dt (dF/dm)dm/dt=－2kF （3）
再通过r2=GMm/F，推得引力减小与星系间距发生变化的关系为
dr/dF=－r/2F （4）
从而推得质量时变引力减小导致星系退移，其退移速度为
dr/dt=(dr/dF)(dF/dt)=kr （5）
(5)式表明，星系的退移速度与星系间的距离成正比，这恰同哈勃定律V=Hor，对比得
k=Ho （6）
这说明质量(能量)时变常数等同哈勃常数。质量(能量)时变关系及其相应的积分具体为
dM=－HoMdt （7）
dE=－HoEdt （8）
M=Moe–Hot （9）
E=Eoe–Hot （10）
星系间距时变关系及相应的积分为
dr=Hordt （11）
r=roeHot （12）
(9)、(10)和(12)式中，Mo、Eo、ro分别是计时开始t=0时相应的物理量。
由(12)式，推得星系从间距ro退移至r需要的时间为
t=(1/Ho)ln(r/ro) （13）
对(12)式求时间的二次导数，确定其蕴含的加速度为
a=d2r/dt2=Ho2r=HoV （14）
根据(14)式，哈勃半径ru=c/Ho下，宇宙膨胀的加速度则为
au=Hoc （15）
结合(9)式和(12)式及(7)式，可以得到以下两个关系式：
Mr=Moro=const （16）
dr/rdt=－dM/Mdt=Ho （17）
(17)式表明，星系间距扩张的相对变化率等于星系质量衰减的相对变化率。
2、爱因斯坦—德布罗意关系与本底引力子辐射
爱因斯坦—德布罗意关系E=Mc2=hν、p=MV=h/l，涉及质量M和能量E与频率ν(时间)关系，质量M和动量p与波长l(空间)关系，表明任何物质粒子都和一个振荡即周期性因素相关联。若用振荡周期τ替代ν，则有τ=1/ν=h/Mc2、Eτ=h；物质粒子与其所产生的构成引力场的本底引力子关系，可以通过本底引力子能量ε与本底引力子频率νo表示出来，即
ε=hνo=νoEτ （18）
根据(18)式，对应的本底引力子质量μ=ε/c2的关系式为
μ=νoMτ （19）
这样便把与物质粒子质量M和能量E相关联的振荡同物质粒子可能产生的本底引力辐射联系起来，预示着物质粒子的振荡周期τ和频率ν同本底引力子辐射相伴[9]。
设表征振荡过程的持续性参量—时间间隔为
dt=nτ （20）
其中n是与物质粒子的能量和质量相关联的振荡次数或同步辐射出的本底引力子数。结合(18)式和(20)式，有
nε=νoEdt （21）
物质粒子在dt时间间隔因辐射本底引力子而损失的能量可以表示为－dE=nε，代入(21)式得
dE=－νoEdt （22）
与(22)式相应的质量时变关系则为
dM=－νoMdt （23）
将(23)、(22)式分别与(7) 、(8)式对比，得到
νo=Ho （24）
这表明本底引力子频率亦等同哈勃常数。本底引力子的能量和相应质量则具体表示为
ε=hHo （25）
μ=hHo/c2 （26）
由物质粒子的本底引力子辐射及其质量(能量)时变关系可揭示康普顿波长λc的物理根源，即
λc=h/Mc=ε/(HoMc)=ε/(－cdM/dt)=ε/(μc/τ) （27）
其中，μc是本底引力子的动量、c是光速。(27)式表明，物质粒子的康普顿波长λc，是与物质粒子的本底引力子辐射力－cdM/dt相关联的波动力程即波包大小，物质粒子在振荡周期τ和波动力程λc中以光速c辐射出一个能量为ε=hHo的本底引力子，且有λcν=ε/μc=c
物质粒子给予辐射本底引力子的作用强度或加速度为
a′=c/τ=Mc3/h （28）
物质粒子辐射本底引力子的作用力为
f′=μa′=μc/τ=μMc3/h=HoMc=－cdM/dt （29）
辐射本底引力子的反作用力导致物质粒子的加速度为
an=－f′/M=cdM/Mdt=－Hoc （30）
由此看来，在物质粒子不断地辐射本底引力子的情况下，物质粒子将处于不停的振荡状态。
在物质粒子的本底引力子辐射及其质量时变中，当物质粒子裹挟其波包以速度V定向运动时，自然伴随一种附加波动力－VdM/dt，以致其辐射出一个本底引力子的波动力程为
λ=ε/(－VdM/dt)=ε/(HoMV)=λcc/V=h/MV=h/p （31）
这些反映了物质粒子本底引力子辐射与物质粒子振荡频率和波长的形成机制，进一步给出了物质粒子质量(能量)时变关系及其理论基础。
考虑到物质粒子在其任一空间基元中辐射本底引力子的作用强度a′与空间基元球面面积So的乘积为a′So，当物质粒子生成的引力场呈动态辐射球状广延扩展至半径r时，空间分布的辐射本底引力子作用强度为
g′=a′So/4πr2 （32）
把(28)式代入(32)式，得
g′=(Soc3/4πh)M/r2 （33）
将(33)式与牛顿引力场强度g=GM/r2对比，若令Soc3/4πh=G，则求得空间基元球面面积So为
So=4πhG/c3 （34）
进而给出空间基元半径Lp=(So/4π)1/2=(hG/c3)1/2，恰是普朗克长度，g′则为牛顿引力场强度。
3、理论成果与推测及检验证据
1）1996年，我们提出了物体自身质量时变的引力理论，指出在相对稳态情况下，天体系统共同遵循的自然膨胀演化模式为r=roeHot，所蕴含的加速度dV/dt=HoV=Ho2r，哈勃半径下宇宙膨胀的加速度Hoc≈10–10米/秒2，对于质量为M的星系，相当于受到推力或斥力F=MdV/dt=HoMV的作用，该力来源于运动星系自身质量随时间的衰减，即F=－VdM/dt=HoMV，这些均都满足由质量时变dM/dt=－HoM下的万有引力定律F=GMm/r2或径向动量守恒dP/dt=MdV/dt VdM/dt=0所推导出的哈勃定律V=Hor；1998年，天文观测发现宇宙在加速膨胀，dV/dt>0，宇宙膨胀加速度的量级约10–10米/秒2。
2）指出了星系间距扩张及宇宙膨胀是质量时变的自然结果，星系退移速度和退移加速度与星系质量大小和引力大小无关，宇宙在其各个不同区域及方向上的膨胀具有一致性。这与实际观测到的宇宙空间具有平直性、宇宙以临界速度膨胀、宇宙在其各个不同区域及方向上的膨胀速度的差异恰好为零相符合。
3）揭示了物质粒子内在的周期性因素同本底引力子辐射相伴，给出了质量(能量)时变关系的理论基础，说明了本底引力子辐射与粒子频率和康普顿波长的形成机制，解释了单粒子双缝干涉实验，所推导出的运动粒子辐射本底引力子的波动力程与德布罗意物质波的波长相符。
4）在揭示德布罗意物质波自然本质的基础上，给出了惯性根源和牛顿第二定律的微观机理，使原来认为与牛顿运动定律不相容的物质粒子的波动性成为牛顿运动定律的根基。
5）推得本底引力子辐射速度为光速c，本底引力子即是空间本底量子，引力场形成动量空间或矢量空间，场结构是一种空间结构，物质粒子及其引力场与空间本底具有同一性，反映了物质的内在统一性，并且与一些初步尝试观测到引力场的传播速度为光速c相符。
6）推得总体上按球状对称分布的物质粒子辐射本底引力子的作用强度为牛顿引力场强度，所给出的空间基元半径恰是普朗克长度。
7）根据质量(能量)时变关系，推导出物质粒子总体上以球面对称形式辐射出的本底引力子能量密度与物质粒子的引力场强度相对应，其对应系数恰为基本物理常数组合4πG/Hoc，揭示了万有引力和宇宙膨胀及加速膨胀均根源于质量时变，推导出万有引力定律。
8）推得本底引力子能量hHo与核力所交换的π介子固有能之比的数量级约为10–40，约等于引力作用强度与核力作用强度之比。
9）推测天体系统还将受到自身辐射引力场的反作用，辐射引力场反作用强度Hoc与哈勃半径下宇宙膨胀的加速度相等，与先锋号宇宙飞船显露的异常加速度相近，由此给出的Vθ~r关系即星系的旋转曲线与大量星系的观测结果基本符合。
10）取Ho=0.883×10–10/年，代入r=roeHot，推测36亿年前地球处于金星现在轨道位置，48亿年前火星处于地球现在轨道附近，这与火星陨石等研究推断地球上的生命始于火星构成相互支持。还推测目前地球与太阳的距离每年增加13.2米，基于雷达与高精度激光器观测及日全食历史数据分析等，发现确有类似的趋向，由不同方面观测估计，给出地日间距每年增大的数值分别是：15厘米、15米[13]、22.6米，平均值约12.6米。
11）把地月间距3.84× 108米代入r=roeHot，可计算出目前地月间距每年增加3.4厘米。这与美国和法国科学家用二十多年时间通过激光测距测得地月间距每年增加3~4厘米的结果相符合。还计算出月球近地点和远地点之间的距离差每年增加0.4厘米，经长期观测发现，该距离差每年增加约0.6厘米。
12）计算出寒武纪地球半径约为现值的95％，其结果与相应时期古地磁极分散度基本对应。
13）可推定20亿年前元古代初期，地球半径只有现值的84％，据此可以对古陆作较完整的立体拼合。推断25亿年前太古代末期，地球半径约为现值的81％，基本符合与古陆在半径缩小的球面上曲率变化的计算机模拟检验结果。
14）计算出现今地球半径为46亿年前初始半径的1.5倍，相应于地球增大的面积为目前地球表面积的56%，大约与目前洋壳面积相符，说明洋壳是地球膨胀的结果，这也同科学家根据记录到的各大洋边界扩展推断地球形成到现在其半径逐渐增长的总量为现值的1/3相符合。
15）计算出地球半径46亿年来平均增长率为0.46毫米/年，目前总体上地球半径的增长率为0.56毫米/年。该值同L.Egyed根据古地理图显生宙面积的扩大得出的地球半径以0.5毫米/年的速率增大[14]相符合。
16）推测到月球公转周期每年增加4.2×10–4秒，该值同T.C.Vanflanden根据十几年月掩星的观测发现月球公转周期以(2.22±0.35)×10–10/年的比率增长基本相符，当时认为其可能源于引力常数G以(0.9±0.4)×10–10/年的比率而减小[15、16]。
17）计算出地球自转周期的长期变化为每十万年日增长1.5秒。该值同地球自转周期长期变化每十万年日增长1~2秒的实际结果相符；地球上的一天在逐渐地延长，科学家从4亿年前的珊瑚化石中推断出当时地球每年大约有400天。
18）1996年，我们预测了反映星系退移的光谱线红移量Z将随着时间的推移而逐渐增大：Z=ZoeHot，这可以通过长期精密观测所选定的同一星系光谱线的红移量随时间的变化加以检验。据悉，目前国内外正着手联合开展研究观测星系红移随时间的变化。
作者：朱林（大庆油田有限责任公司） 朱旭阳（英国桑德兰大学）
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新十年成果巡礼（129）2015创新报告会（4） 64-[1**********]9学术动态 1002896548
2015-01-03 p.25766-25718北京相对论研究联谊会学术委员会 张志杰纪念室主办 主编吴水清